Охарактеризовать количественный и качественный состав матрицы природных вод.

Мтрица прирордных вод – это так называемый признак, по которому можно классифицировать качественный и количественный химический состав природных вод. Химический состав матрицы является одним из важных факторов при выборе метода анализа, подготовке пробы и выполнения самого анализа.

Количественный состав матрицы природных вод характеризуется суммой солевых компонентов(главных ионов) - минерализацию (г/кг). В зависимости от минерализации природные воды можно разделить на 4 группы:

Воды Минерализация∑(г/кг)

Пресные ≤ 1,0

Соленоватые 1-25

Морские 25-50

Рассолы >50

Качественный состав матрицы природных вод можно охарактеризовать соотношением 6 главных ионов (Na, Mg, Ca, Cl, SO4 2-, и HCO3-+CO32-), которые присутствуют в кол-ве 12,5%-эквивалента. По преобладающему содержанию анионов природные воды делятся на 3 класса: гидрокарбонатные (HCO3-+CO32-), сульфатные (SO4 2-) и хлоридные (Cl-). Rаждый класс по преобладающему количеству катионов делится на 3 группы: кальциевую, магниевую, натриевую.

Так поверхн. воды Украины явл. гидрокарбонатно кальциевыми, морские воды – хлоридно натриевые, некоторые колодезные воды – сульфатно магниевы (гирка вода).

Особое внимание на качественный и количественный состав матрицы, нужно обращать при их концентрировании и при определении микрокомпонентов.

7. Какая принципиальная разница между токсичными и нетоксичными ингредиентами?

Токсическими называются такие эл-ты, которые при некотором превышении ПДК вызывают гибель живых организмов или ухудшают их жизнедеятельность. Токсикантами, в основном, являются вещ-ва антропогенного происхождения (соед. Hg, Cd, Pb, нитраты, нефтепродукты и т.д.), они попадают в ОС со сточными водами промышленных предприятий, с коммунально-бытовыми стоками и выбросами газов и аэрозолей в воздушный бассейн. Их качественный и количественный состав требует спец. исследований, поэтому аналитику заранее очень сложно выбрать метод определения этих эл-тов. Для большинства токсикантов установлены 2 нормы ПДК: санитарно-гигиенические и рыбохозяйственные. Последние являются более низкими из-за высокой чувствительности рыб к токсикантам. Существуют также такие токсические в-ва, которые появились в результате жизнедеятельности и разложения живых организмов. У многих из них еще не определен точный химический состав, поэтому ПДК еще не рассчитаны.

Не токсичные элементы, в отличии от токсичных, не влияют на жизнедеятельность живых организмов, но только при определенных концентрациях характерных для данного природного объекта. Не токсичные Эл-ты также явл-ся необходимыми для развития живых организмов. Такими являются, например ионы Ca, Na, K, Mg, гидрокарбонат ионы, CO2,O2, белки, амино к-ты.

При превышении концентраций какого-то инградиента, он может стать опасным для жизни организмов, т.е. он становится токсичным. Например, при высоких концентрациях CO2 человек задыхается. При увеличении концентраций минеральных солей для орошения происходит засаливание почв, что ухудшает развитие с/х культур. Значительное увеличение концентраций фосфатов в воде приводит к ее цветению и гибели рыб.

Охарактеризовать содержание главных ионов природных вод и их происхождение.

Главные ионы (солевые компоненты) - хлориды, сульфаты и гидрокарбонаты Na (K, Mg, Ca). В поверхностные воды суши они поступают в основном после растворения в воде различных горных пород, минералов, солей и тд. Кальций в природе содержится в основном в минералах (мел, кальцит, мрамор). Сульфаты Са хорошо растворимы в воде и вместе с сульфатами магния создают постоянную жесткость воды. Все другие минералы кальция плохо растворимы.

Наиболее распространенные концентрации главных ионов следующие (мг/л):

Mg2+ 0.5-50,

Na+ + K+ 1-75,

Ca+ 10-120,

Cl- 5-80,

SO42- 2-120,

HCO3- 10-250.

Как видно в ПВС доминируют ионы HCO3- и Ca+, это говорит о том что в Украине в основном гидрокарбонатно-кальциевые воды.

Концентрация главных ионов изменяется в ПВС под действием гидрологического фактора - при увеличении водного стока весной их концентрация уменьшается в результате разбавления, а в летне-осенне-зимний период увеличивается (зимой самая большая концентрация). Изменение ph воды практически не влияет на концентрацию главных ионов, кроме компонентов карбонатной системы: CO2↔H2O H2CO3↔OH-H+ HCO3-↔OH-H+ CO3 2-.

9. Химический состав объектов окружающей среды и чем он характеризуется?

Химический состав объектов окружающей среды - это совокупность ингредиентов (ионов, молекул) и их соединений, которые содержатся в почвах, природных водах и в воздухе в твердом, газообразном и растворенном состояниях. По происхождению эти ингредиенты можно разделить на 2 группы: природные и антропогенные.

Природного происхождения – это например, инертные газы в воздухе, гумусовые в-ва в ПВС. Для них характерными являются качественный состав и некоторые интервалы концентраций, которые свойственны для данного природного объекта. Для их исследования можно легко выбрать необходимый метод анализа, так как известна вся их химическая характеристика.

Химические ингредиенты антропогенного происхождения попадают в природную среду со сточными водами промышленных предприятий, с/хозяйства, с коммунально-бытовыми стоками и с выбросами газов и аэрозолей в воздушный бассейн. Качественный состав таких загрязнений можно определить по технологии выбрасывающих предприятий. Степень их накапливаемости в объектах ОПС нужно определять с помощью химического анализа. К ним относятся, например, сернистый ангидрид, попадающий в воздух с ТЭС, или соединения ртути, нефтепродукты, красители, выбросы радионуклидов с АЕС (которые являются особо опасными).

Много ингредиентов могут иметь как природное, так и антропогенное происхождение. К ним относятся: биометаллы (Na, Ca, K, Cu, Fe), некоторые анионы, а также большое кол-во органических соединений (белки, аминокислоты, альдегиды, кетоны). Выбор методов определения таких ингредиентов более сложный, из-за того что их существует много видов и все с разными концентрациями.

10. Что такое минерализация природных вод и как она влияет на растворимость кислорода?

Минерализация воды – суммарная концентрация анионов, катионов и недиссоциированных растворенных в воде неорганических веществ, выражающаяся в г/кг. В зависимости от минерализации природные воды можно разделить на следующие категории:

Воды Минерализация∑(г/кг)

Пресные ≤ 1,0

Соленоватые 1-25

Морские 25-50

Рассолы >50

Минерализация природных вод влияет также на растворимость кислорода, уменьшая ее на 0,08 мг/л на каждые 1000 мг солей в зависимости от температуры. Это влияние хорошо заметно при минерализации свыше 1 г/л и уменьшается при увеличении температуры воды. Концентрация кислорода в поверхностных водах суши может изменяться от 0 до 14-15 мг/л и зависит от влияния 2 групп противоположно направленных процессов. К первой группе процессов, обогащающих воду кислородом принадлежат: абсорбция O2 из атмосферы и его выделение водными растениями при фотосинтезе. Абсорбция зависит от температуры и интенсивности осветления водного объекта. К другой группе процессов, уменьшающих содержание кислорода в воде принадлежит биохимическое и химическое окисление восстановителей (органических в-в, Fe2+, NO2-). Вследствие этого в загрязненных водах концентрация O2 в летний период выше, чем зимой. И выше также в поверхностном слое, чем в придонным.

Дата добавления: 2015-11-14